Functional pigments and extenders for special applications — Part 1: Nanoscale calcium carbonate for sealant application

ISO 18473-1:2015 specifies requirements and corresponding methods of test for surface treated nanoscale calcium carbonate in powder form for sealant application.

Pigments et matières de charge fonctionnels pour applications spéciales — Partie 1: Carbonate de calcium nanométrique pour enduits

La présente partie de l'ISO 18473 spécifie les exigences et les méthodes d'essai correspondantes pour le carbonate de calcium nanométrique en poudre traité en surface et utilisé pour les enduits.

General Information

Status
Published
Publication Date
19-Aug-2015
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
05-Jun-2020
Completion Date
05-Jun-2020
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ISO 18473-1:2015 - Functional pigments and extenders for special applications
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ISO 18473-1:2015 - Pigments et matieres de charge fonctionnels pour applications spéciales
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18473-1
First edition
2015-08-15
Functional pigments and extenders for
special applications —
Part 1:
Nanoscale calcium carbonate for
sealant application
Pigments et matières de charges fonctionnels pour applications
spéciales —
Partie 1: Carbonate de calcium nanométrique pour les enduits
Reference number
ISO 18473-1:2015(E)
ISO 2015
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 18473-1:2015(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2015, Published in Switzerland

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www.iso.org
ii © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO 18473-1:2015(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Requirements and test methods .......................................................................................................................................................... 2

5 Sampling ........................................................................................................................................................................................................................ 3

6 Determination of whiteness ..................................................................................................................................................................... 3

6.1 Apparatus .................................................................................................................................................................................................... 3

6.2 Procedure .................................................................................................................................................................................................... 3

6.2.1 Sample preparation ....................................................................................................................................................... 3

6.2.2 Calibration of the apparatus .................................................................................................................................. 4

6.2.3 Determination .................................................................................................................................................................... 4

6.2.4 Calculation of whiteness ........................................................................................................................................... 4

7 Marking and label ................................................................................................................................................................................................ 4

8 Test report ................................................................................................................................................................................................................... 4

Bibliography ................................................................................................................................................................................................................................ 5

© ISO 2015 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 18473-1:2015(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity

assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical

Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information

The committee responsible for this document is ISO/TC 256, Pigments, dyestuffs and extenders.

ISO 18473 consists of the following parts, under the general title Functional pigments and extenders for

special applications:
— Part 1: Nanoscale calcium carbonate for sealant application
— Part 2: Nanoscale titanium dioxide for sunscreen application
iv © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO 18473-1:2015(E)
Introduction

Sealants are widely used to prevent the penetration of air, gas, or liquid in many industries including

construction, automobile, and electronics. Extenders are essential part of sealant formulation to reduce

cost and improve their rheological and mechanical properties. Content of extenders vary significantly

and can be as high as 50 % (mass fraction). The most common extender in sealants is calcium carbonate

(CaCO ) because it is readily available and comes in various sizes which act as a rheological modifier,

a reinforcing agent, and opacifier. Commercial calcium carbonate can be divided into ground calcium

carbonate (GCC) and precipitated calcium carbonate (PCC), possesses three crystal structures including

calcite, aragonite, and vaterite, and exists in various morphologies such as cubic, spherical, spindle,

fibrous, needle-like, etc. Calcium carbonates with calcite crystal structure and cubic or spherical

morphology are most widely used in sealant applications.

Nanoscale calcium carbonate (NCC) provides various sealants with improved performance and

additional functionalities including thixotropy, flame resistance and improved durability and

recyclability, and has become a major component in sealant formulation. Nanoscale calcium carbonate

in the powdered form is readily manufactured nowadays, mostly through precipitation route to control

the size and morphology. Surface treatment is crucial for utilizing NCC in sealants. Native CaCO is

hydrophilic. As a result, it tends to agglomerate in organic polymers and plasticizers. NCC, in particular,

has a greater propensity for agglomeration because of its small size and large specific surface area.

NCCs are surface treated to render them hydrophobic and improve their dispersibility in hydrophobic

systems. Surface treatment also improves polymer matrix compatibility, thus improving interfacial

adhesion between extender and polymer.

It has been found that the particle size, specific surface area, mass fraction, morphology, pH value,

magnesium content, oil absorption value, moisture content, and other characteristics of supplied

nanoscale calcium carbonate all have impact on the performance of the sealant
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 18473-1
Première édition
2015-08-15
Pigments et matières de charge
fonctionnels pour applications
spéciales —
Partie 1:
Carbonate de calcium nanométrique
pour enduits
Functional pigments and extenders for special applications —
Part 1: Nanoscale calcium carbonate for sealant application
Numéro de référence
ISO 18473-1:2015(F)
ISO 2015
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 18473-1:2015(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2015

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 18473-1:2015(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Exigences et méthodes d'essai ............................................................................................................................................................... 2

5 Échantillonnage ..................................................................................................................................................................................................... 3

6 Détermination du degré de blanc ....................................................................................................................................................... 3

6.1 Appareillage............................................................................................................................................................................................... 3

6.2 Mode opératoire .................................................................................................................................................................................... 4

6.2.1 Préparation des échantillons ................................................................................................................................ 4

6.2.2 Étalonnage de l'appareillage ................................................................................................................................. 4

6.2.3 Détermination .................................................................................................................................................................... 4

6.2.4 Calcul du degré de blanc............................................................................................................................................ 4

7 Marquage et étiquette ..................................................................................................................................................................................... 4

8 Rapport d'essai ...................................................................................................................................................................................................... 4

Bibliographie .............................................................................................................................................................................................................................. 6

© ISO 2015 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 18473-1:2015(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation

de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux principes de l’Organisation

mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien

suivant: Avant-propos – Informations supplémentaires.

Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 256, Pigments, colorants et matières

de charge.

L'ISO 18473 comprend les parties suivantes, sous le titre général Pigments et matières de charge

fonctionnels pour applications spéciales:
— Partie 1: Carbonate de calcium nanométrique pour enduits
— Partie 2: Dioxyde de titane nanométrique pour protections solaires
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 18473-1:2015(F)
Introduction

Les enduits sont largement utilisés dans de nombreuses industries, telles que la construction,

l'automobile et l'électronique, dans le but d'empêcher la pénétration d'air, de gaz ou de liquides. Les

matières de charge constituent une partie essentielle de la formulation des enduits, elles permettent

en effet de réduire les coûts et d'améliorer leurs propriétés rhéologiques et mécaniques. La teneur en

matières de charge est très variable et peut atteindre jusqu'à 50 % (fraction massique). La matière de

charge la plus communément utilisée dans les enduits est le carbonate de calcium (CaCO ). Il est en

effet facilement disponible et en différentes tailles, ce qui lui permet d'être utilisé comme modificateur

rhéologique, agent renforçant et opacifiant. Le carbonate de calcium disponible dans le commerce peut

être divisé en carbonate de calcium naturel (GCC) et carbonate de calcium précipité (PCC). Il possède

trois structures cristallines: la calcite, l'aragonite et la vatérite et existe dans différentes morphologies,

notamment cubique, sphérique, fibreuse, de type tige, aiguille, etc. Les carbonates de calcium présentant

une structure cristalline de calcite et une morphologie cubique ou sphérique sont les plus largement

employés pour les enduits.

Le carbonate de calcium nanométrique (NCC) est devenu un constituant majeur dans la formulation des

enduits. Son utilisation dans divers enduits confère des performances améliorées et des fonctionnalités

supplémentaires telles que thixotropie, résistance aux flammes et amélioration de la durabilité et

de l'aptitude au recyclage. Le carbonate de calcium nanométrique sous forme de poudre est facile à

fabriquer. Il est en grande partie produit par précipitation, ce qui permet de maîtriser sa taille et sa

morphologie. Un traitement de surface est essentiel pour utiliser les NCC dans les enduits. Le CaCO

natif étant hydrophile, il a tendance à s'agglomérer dans les polymères organiques et les plastifiants.

Compte tenu de sa petite taille et de sa surface spécifique importante, le NCC présente en particulier

une plus grande propension à s'agglomérer. Les NCC reçoivent un traitement de surface pour les rendre

hydrophobes et améliorer leur dispersibilité dans les systèmes hydrophobes. Le traitement de surface

améliore également la compatibilité avec les matrices polymères, renforçant ainsi l'adhérence de

l'interface entre la matière de charge et le polymère.

Il a été constaté que la granulométrie, la surface spécifique, la fraction massique, la morphologie, le

pH, la teneur en magnésium, la prise d'huile, la teneur en humidité ainsi que d'autres caractéristiques

du carbonate de calcium nanométrique ont toutes une incidence sur les performances de l'enduit qui

contient ces nanoparticules. Plusieurs éléments expliquent la nécessité de spécifier les caractéristiques

du NCC qui se rapportent aux performances des enduits. En premier lieu, les accords passés entre les

clients et les fournisseurs ne couvrent pas toujours toutes les car
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.